城市水环境治理生物修复技术分析

城市水环境治理生物修复技术分析
发布时间：2021-01-22T02:47:02.208Z 来源：《防护工程》2020年29期作者：李玉文
[导读] 生物修复技术是利用生物（包括植物、微生物、水生动物）的代谢功能，吸收、转化或降解环境污染物，将有害、有毒的污染物转化为无毒物质，实现环境净化、生态修复的技术。

内乡县环境保护局河南内乡 474350
摘要：城市水环境是城市生态环境的一个重要组成部分，是由城市环境与周边的湖泊、地下水、湿地、河流等城市水体组成的一个城市水生生态环境。

近年来，随着城市化进程的加快，城市水体污染越来越严重。

生物修复技术是一种天然修复技术，在水体污染治理上有着广泛的应用前景。

本文对生物修复技术进行了概述，并分析了生物修复技术在城市水环境治理中的应用场景。

关键词：城市水环境；治理；生物修复技术
引言
城市水环境由城市周边的河流、湖泊以及地下水共同组成。

水环境在城市生态环境中发挥至关重要的作用，不仅为城市提供充足的水资源，还有调节城市气候、提供防洪排涝以及优化环境等功能。

我国城市化进程发展速度不断加快，城市人口以及企业数量不断增加，产生大量的生活以及工业污水，对城市水环境造成严重的破坏。

为缓解城市水污染对城市可持续发展造成的压力，将生物修复技术应用在水环境治理工作中，通过生物修复净化城市水环境，不仅操作便捷而且可以有效控制应用成本，具有广阔的应用空间。

一、生物修复技术概述
生物修复技术是利用生物（包括植物、微生物、水生动物）的代谢功能，吸收、转化或降解环境污染物，将有害、有毒的污染物转化为无毒物质，实现环境净化、生态修复的技术。

在无人为措施干预的情况下，水体中大多数生物均可实现对污染物的自然净化，但由于污染物的增多对生物形成了一定的抑制作用，加之缺乏营养盐和溶解氧的缘故，这个过程非常缓慢。

因此为了让污染物的分解加快，需要采取多种措施来进行推进，比如增加氮磷等营养盐分的含量、增加微量营养元素的含量、提供电子受体、增强表面活性剂的活性等，从而提高生物的活性和分解能力，这种技术就是生物修复技术。

从广泛意义上来说，生物修复是一种可以人为控制的技术，从可利用的生物种类上，可分为植物、微生物、水生动物修复，从处理对象上可分为固体废物、土壤废物以及水环境废物等。

生物修复也有广义和狭义之分，广义的生物修复是指微生物修复的广泛应用性，而狭义的生物修复则仅仅指微生物修复。

二、城市水环境治理的生物修复技术方法
1.湖泊和河道人工增氧技术
人工增氧技术是指通过一定的设备使得水体中溶解更多的氧气，从而促进河道湖泊中生物的多样性。

河道湖泊发臭变黑的主要原因在于水体中缺少足够的氧气，微生物和动植物种类较少，不能将水体中的污染物进行及时有效的分解。

通过人工增氧技术，水体中溶解氧增加，微生物加速对污染物的分解，促使生态系统保持一个良性的循环。

目前人工增氧技术主要有固定式充氧和移动式充氧两种，将空气或纯氧气通过高压设备直接导入到河湖底部，促进河底微生物、动植物的生长。

人工增氧技术成为治理城市水环境污染的重要措施，成功应用于治理臭水河湖问题。

除了人工增氧技术外，构建湖水循环系统也是非常重要的措施之一。

湖水循环系统的目的之一是增加湖水中的溶解氧。

很多湖泊的雨后循环流量并不大，且湖内的溶解氧维持水平较高。

利用湖水循环系统，能够有效的促使湖内的深层水与表层水得到循环与置换，增加湖水的溶解氧含量。

湖水中的溶解氧含量增加后，能够有效控制湖底泥磷的释放情况。

在好氧状态下，被还原的金属离子发生氧化反应，并沉淀下去。

湖水循环系统的应用加快了水体的循环，并促使污染物质的氧化过程加快发生，进一步改善了水体生物的生长环境。

2.生物强化技术
应用生物强化技术，是将特定功能的微生物（包括光合细菌、硝化细菌等）投放到水环境中，利用微生物快速降解水环境中的有机物，从而改善水体污染情况。

在处理有机废水、有毒并且难以降解的污水中，应用生物强化技术处理上述水体，不仅可以有效降解水体中的污染物质，还能利用其具备的筛选功能，使水体中的有益物质保存下来。

应用在城市水环境治理中，应实时监测水环境的变化情况，以便有效预防可能出现危险情况。

城市水环境治理过程中，应根据实际情况选用合适的生物制剂，以便获得良好的水质。

3.水生植物修复技术
水生植物修复技术是利用水生植物培养技术进行的水环境修复措施。

水生植物主要是指大型的漂浮植物、挺水植物、浮叶植物、沉水植物等。

水生植物能够促进水体中的悬浮物沉降，减少风浪扰动，吸收池塘泥底的营养物，促进河湖生态系统中的底泥氧化，具有重要的
净化功能。

沉水植物能够将水体中的营养盐份直接吸收，阻止上层的水体流动对下层水体扰动的影响，同时能增加底泥表层溶解氧，从而有效的遏制底泥中的磷、氮等营养元素向水体中释放，并且对浮游的藻类植物也有较好的抑制作用，是水生态系统的重要组成部分。

4.生态护岸和底泥生物氧化技术
生态护岸是指通过利用植物或植物与土木工程相结合的方式，对河道坡面进行防护的一种能防洪排涝、自净功能的河道护坡新形式。

其修复原理是通过构建水陆缓冲带和为水中生物提供栖息地的方式利用水中的动植物来净化水体，它能避免以建筑物的形式破坏水环境的生态平衡。

不仅能有效维持河岸边坡的稳定性，还能增强河水对土壤的渗透作用，加快河流水体与周边环境的物质、能量交换。

底泥生物氧化技术是指通过微生物定向扩增的方式大量繁殖河流内的微生物，利用靶向给药技术直接将药注射到底泥底层中，提升底泥表层生物降解能力，加快底泥中有机物的氧化，进而抑制河流湖泊中的“黑臭现象”，缓解或解决水体富营养化的现象，从而减少水中污染物在水体中的扩散，有效修复城市的水生态环境。

三、城市水环境治理中生物修复的应用
1.重视前期调查
在应用生物修复技术的准备阶段，应对城市水环境实际情况进行深入的分析，包括水质的溶氧量、pH值以及氧化还原电位等，此外还应着重调查生物群落、微生物种类以及动植物等。

由于城市水环境污染源较为分散，应全面掌握水体的污染情况，研究污染水体附近的动植物状态，综合上述指标，对水环境进行模拟，预测应用不同技术产生的效果，结合效果在水环境中应用具体的技术。

2.实现核心目标
水体被污染后，污染成分较为复杂，在制定治理方案时应分析污染成分，制定科学合理的治理方案。

以富营养化的水环境为例，借助生物修复技术在水环境中增加具有吸附污染物质的植物，利用植物的根系吸附污染物质，包括有机物、氮磷等；并配合使用人工曝气技术，增加水环境的溶解氧水平。

若治理水环境出现的黑臭情况，可利用底泥生物技术，增强水体底泥中微生物分解污染物质的能力，从而提高净化效果，以便获得良好的水质环境。

结束语：随着经济社会和城市化的发展，城市水污染严重，水环境问题越来越多的得到人们的关注，治理好城市水环境问题成为生态系统可持续发展的关键。

目前，生物修复技术广泛的应用于城市水环境的治理，相比与其他修复技术，生物修复技术成本低、效率高、治理效果好，并可对不同的污染问题进行针对性的治理，是今后城市水环境治理的主要发展方向。

城市水环境处理中要做好严格监控，从污染源上做好处理，加大投入对生物修复技术的研究，促进城市生态系统的良性发展。

在下一步的生态环境修复工作中，水环境治理还需要从整体和宏观的角度分析，兼顾整个水系来进行统筹考虑，考虑各个支流与口岸等，确保局部治理不会影响整体。

参考文献
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